WO2016051480A1 - 表示装置およびそれを用いた組込み機器 - Google Patents

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WO2016051480A1
WO2016051480A1 PCT/JP2014/075973 JP2014075973W WO2016051480A1 WO 2016051480 A1 WO2016051480 A1 WO 2016051480A1 JP 2014075973 W JP2014075973 W JP 2014075973W WO 2016051480 A1 WO2016051480 A1 WO 2016051480A1
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WO
WIPO (PCT)
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image
display
display device
recursive
optical element
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/075973
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智生 小堀
別井　圭一
藤田　浩司
Original Assignee
日立マクセル株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]

Definitions

  • the present invention relates to a display device capable of displaying an image in the air and an embedded device using the same.
  • Patent Document 1 uses a light control panel in which a large number of minute light-transmitting portions are arranged at a predetermined distance from the image display panel, and includes a two-dimensional planar image of the image display panel and a minute light-transmitting portion. A technique is disclosed in which a stereoscopic image by selected scattered light is observed simultaneously.
  • Patent Document 2 provides an optical element in which a plurality of orthogonal reflecting surfaces are formed upright on a plane, and an area other than the reflecting surface in which light is irregularly reflected is prepared. In the air between the two, the light beam information of the object on the opposite side of the optical element surface is guided to form a real image, and at the same time, the projector projects a planar image related to the real image onto the optical element surface. It is disclosed.
  • JP-A-10-26741 Japanese Patent No. 5283401
  • a display device in which an observer can perceive as if an image is displayed in the air, it is desirable that the image in the air can be observed and experienced with a sense of reality. For that purpose, for example, it is preferable that an image corresponding to the observation direction can be perceived with high resolution, and a floating feeling and a three-dimensional feeling similar to the substance can be reproduced, regardless of which direction the image in the air is observed from.
  • Patent Document 1 the observation range in which an observer can perceive an image in the air is limited. Further, in the prior art disclosed in Patent Document 2, since the positional relationship between an aerial image and a planar image is fixed, there is a limit to reproduction of a floating feeling and a three-dimensional feeling similar to those of an entity.
  • a typical object of the present invention is to provide a display device capable of widening a range in which an aerial image can be perceived when an observer perceives an aerial image and reproducing a realistic sensation similar to a substance. .
  • a typical display device includes a light source, a transmissive display unit, and a recursive optical element that forms recursive light obtained by recurring diffused light from the light source through the display unit to form an image in the air.
  • the recursive optical element displays a second image corresponding to the first image of the light source in the air.
  • the display unit displays a third image related to or in cooperation with the second image.
  • the recursive optical element is the second image that becomes a virtual image of the original image that is the first image of the light source by the recursive light obtained by recirculating diffused light from the light source to a position different from the light source. Is displayed in the air.
  • the light source is configured by arranging a point light source or a plurality of point light sources in a three-dimensional or flat shape.
  • the display unit capable of transmitting the recursive light is disposed between the recursive optical element and the second image so as to be parallel to the second image or have a predetermined angle. In the third image of the display unit, image content related to or linked to the second image is displayed.
  • the display device has a mechanism unit that makes the display unit fixed or movable.
  • the display device includes a detection unit that detects an operation performed by an operator on the image contents of the second image and the third image.
  • the display device includes an output unit that provides the operator with a tactile sensation related to or cooperating with the image contents of the second image and the third image.
  • the display device includes a control unit that generates the first image and the third image.
  • the display device includes a control unit that controls the mechanism unit.
  • a typical effect is that, when an observer perceives an aerial image, the range in which the aerial image can be perceived is widened, and a display device capable of reproducing a realistic sensation similar to the substance can be provided.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a configuration of a recursive optical element in the display device of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a configuration of an image display main body in the display device of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a cross section of an image display main body in the display device of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of how the viewer looks when the observer's head position is different in the display device of FIG. 1.
  • the constituent elements are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say.
  • the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc. when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.
  • a typical display device of the present embodiment includes a light source (LCD 3), a transmissive display unit (OLED 2), and recursive light obtained by recirculating diffused light from the light source through the display unit in the air.
  • a recursive optical element (recursive optical element 1) that forms an image on (recursive display area 4).
  • the recursive optical element displays a second image (floating image 6) corresponding to the first image (original image 5) of the light source in the air.
  • the display unit displays a third image (linked image 7) related to or linked to the second image.
  • the recursive optical element is the second image that becomes a virtual image of the original image that is the first image of the light source by the recursive light obtained by recirculating diffused light from the light source to a position different from the light source. Is displayed in the air.
  • the light source is configured by arranging a point light source or a plurality of point light sources in a three-dimensional or flat shape.
  • the display unit capable of transmitting the recursive light is disposed between the recursive optical element and the second image so as to be parallel to the second image or have a predetermined angle. In the third image of the display unit, image content related to or linked to the second image is displayed.
  • the display device has a mechanism unit (movable mechanism unit 47) that makes the display unit fixed or movable.
  • the display device includes a detection unit (operation detection unit 104) that detects an operation performed by an operator on the image contents of the second image and the third image.
  • the display device includes an output unit (cold air / hot air output unit 203) that provides the operator with a tactile sensation related to or associated with the image contents of the second image and the third image.
  • the display device includes a control unit (system control unit 40) that generates the first image and the third image.
  • the display device includes a control unit (system control unit 40) that controls the mechanism unit.
  • a more preferred representative display device of the present embodiment includes the following features.
  • the display device includes a first display unit including a recursive optical element including a pinhole array, an object and an image display unit that emits scattered light in two or three dimensions, and a transmissive display. And a second display unit.
  • the pinhole array has a pair of pinholes having a pinhole at the zenith and an elliptical hemispherical reflecting portion with a reflecting mirror on the inner side, and two reflecting portions of this elliptical hemispherical surface facing each other on the inner surface.
  • a reflecting part is formed, and the pinhole reflecting part is composed of an optical sheet configured by arranging a plurality of planar parts.
  • the first display unit causes an object disposed on one side of the optical sheet or a part of the scattered light emitted from the image display unit to have a position symmetrical to the optical sheet (hereinafter referred to as a recursive display area). ) Is recursed and condensed to form a floating image (virtual image of the original image) and then re-diffused.
  • the second display unit is configured to be arranged in the middle of the optical sheet and the recursive display area and in an area substantially parallel to the recursive display area.
  • the second display unit displays a cooperative image and simultaneously displays a part of the scattered light in the second display. For example, about 30% is transmitted in the visible light region, and is not affected by the image display portion, that is, the self-luminous portion. Further, the brightness of the cooperative image is adjusted so that the observer can identify the floating image.
  • the images of the first and second display portions are light-emitting images, and the portions that do not emit light are non-light-emitting, that is, transmission regions.
  • floating images and linked images are displayed in association or linked with each other.
  • it shows visual changes, changes linked to image operations, etc., and can display shadows, steam, cold, various switches, characters, photos, pictures, marks, cash, products, etc. I need it.
  • it may be an entity. When handling cash images, it is operated based on the laws of each country.
  • the floating image may be controlled to limit the field of view of the linked image (shielding curtain).
  • ⁇ Phenomenon> when displaying a shadow of a floating image, when the floating image is illuminated by virtual illumination, a pseudo shadow having luminance is generated from the virtual shadow formed at the display position of the second display unit, and the cooperation image and To do. Further, a glossy image illuminated by virtual illumination may be added to the floating image.
  • ⁇ State> For example, in the case of steam, a cup in which “hot coffee” is poured is displayed on the linked image, and steam rising on the floating image is displayed, and the other methods are also expressed in a similar manner.
  • a display method for supplementing the operation may be used, and when a button image is pressed, expansion and contraction and movement in the depth direction are expressed by the floating image and the cooperation image.
  • the display device of the present embodiment is used for a display unit of an automatic teller machine.
  • the substance or image of money or banknotes is set as a floating image, and this is operated to perform deposit savings or transfer processing. good.
  • the field of view is limited to the operation screen and finger position of the linked image by using the floating image as a shielding screen.
  • a display unit such as an automatic ticket vending machine or a vending machine to show a realistic product image and a product selection operation to realize operation support. Furthermore, even in recent credit cards, cash cards, and cash accepting devices that support electronic money, it is possible to realize payment in which a cash image is presented on a floating image as described above.
  • any device may be used as long as it can be incorporated into various devices in the same manner as described above and can provide operation support according to the purpose of each device.
  • the position of the second display unit has been described as being substantially plane-parallel between the recursive display area and the optical sheet. However, the position is not limited to this, and the position may be closer to the viewer than the recursive display area. Further, a mechanism may be provided so as to freely move between the observer and the optical sheet, and an image related to or linked with the image representation method or the position of the second display unit may be used.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a display device.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the configuration of the recursive optical element.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the configuration of the image display main body.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a cross section of the image display main body.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the appearance when the observer's head position is different.
  • the display device according to the present embodiment includes an image display main body unit and a system control unit 40.
  • the image display main body unit includes a recursive optical element 1 that forms an image of recursive light in the air, an OLED (Organic light-emitting diode) 2 that displays a linked image, and an LCD (Liquid Crystal Display that displays the original image). 3) includes a recursive display area 4 for displaying a floating image, a virtual illumination 12, and a movable mechanism 47. Further, the image display main body includes a cool air / hot air output unit 203, an operation detection unit 104, and the like.
  • the configuration including the recursive optical element 1, the LCD 3, and the recursive display area 4 may be referred to as a first display unit.
  • OLED2 may be called a 2nd display part.
  • the system control unit 40 includes an illumination position control unit 41, an image display condition determination unit 42, an LCD image generation unit 43, an OLED image generation unit 44, a display position control unit 45, a tactile sensation control unit 46, and the like.
  • the system control unit 40 obtains the position information of the virtual illumination 12, the position information of the OLED 2, and the image display condition instruction information of the OLED 2 and the LCD 3 from the system control information ⁇ COM sent from a microcomputer (not shown) or the like.
  • the illumination position control unit 41 determines the position of the virtual illumination 12 based on the system control information ⁇ COM (position information of the virtual illumination 12).
  • the image display condition determination unit 42 receives system control information ⁇ COM (position information of the OLED 2, image display condition instruction information of the OLED 2 and the LCD 3) and position information of the finger 1000 described in another embodiment described later from the operation detection unit 104.
  • the image display condition is determined based on the obtained information.
  • the image generation unit 43 Based on the image display condition, the image generation unit 43 generates display image information of the LCD 3, the image generation unit 44 generates image display information of the OLED 2, and the display position control unit 45 controls the movable mechanism unit 47. Determine the amount of movement.
  • the original image 5 is displayed on the LCD 3 based on the display image information generated by the image generation unit 43, and the cooperative image 7 is displayed on the OLED 2 based on the image display information generated by the image generation unit 44. Is displayed. In this case, the OLED 2 is moved based on the movement amount determined by the movable mechanism unit 47. In the recursive display area 4, a floating image 6 corresponding to the original image 5 is displayed via the recursive optical element 1.
  • the tactile sensation presentation control unit 46 controls the cool air / hot air output unit 203 described in another embodiment described later.
  • the contents and method of providing the image of the LCD 3 and the OLED 2 are shown, and the calculation and generation method of the image data for realizing this is not particularly shown. Either is fine.
  • the floating image 6 displayed in the recursive display area 4 and the cooperative image 7 displayed on the OLED 2 are light-emitting images
  • the non-light-emitting portion is a non-light-emitting area, that is, a transmission area.
  • the floating image 6 and the linkage image 7 show, for example, visual changes or changes linked to image operations as related or linked images or supplemental images, such as shadows, steam, cold, Any switch, character, photograph, picture, mark, cash or product may be displayed. Further, the floating image 6 may be an entity. When handling cash images, it is operated based on the laws of each country.
  • the floating image 6 may be controlled to limit the field of view of the cooperative image 7 (shielding curtain).
  • the image display main body has the following configuration.
  • the image display main body section includes a first display section composed of a recursive optical element (optical sheet) 1 and an LCD 3 that emits scattered light, and a second display section of a transmissive OLED 2.
  • a part of the scattered light emitted from the LCD 3 is recursed and condensed at a plane-symmetrical position (recursive display area 4) by the recursive optical element 1, and after the floating image 6 is formed, it is diffused again.
  • the OLED 2 is arranged in a region substantially parallel to the recursive display area 4 in the middle of the recursive optical element 1 and the recursive display area 4, displays the cooperative image 7, and transmits part of the scattered light by the transmittance of the OLED 2.
  • the recursive optical element 1 is composed of a pinhole array described in the aforementioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-6462. As shown in FIG. 2, the recursive optical element 1 comprising this pinhole array has a pinhole 1a at the zenith and has an elliptical hemispherical reflecting portion having a reflecting mirror inside, and the reflection of this elliptical hemispherical surface. A pair of pinhole reflecting portions 1b each having two portions facing each other on the inner surface is formed, and the pinhole reflecting portion 1b is composed of an optical sheet configured by arranging a plurality of planar portions. In addition, the light beam capturing range ⁇ of each pinhole 1a is ⁇ 45 degrees with respect to the sheet vertical direction.
  • a case will be described in which a two-dimensional original image 5 is displayed on a liquid crystal display having a screen size of 15 inches as an object or LCD 3 emitting scattered light in two or three dimensions. Further, an example in which numbers 1 and 3 and a triangular figure are displayed as the original image 5 is illustrated.
  • D for example, 50 mm.
  • a part of the scattered light emitted from the original image 5 of the LCD 3 is recursed and collected in the recursive display area 4 to form a floating image 6 (virtual image) and then diffused again.
  • the floating image 6 numbers 1 and 3 and a triangular figure corresponding to the original image 5 are formed.
  • the OLED 2 is a transmissive OLED having a screen size of 15 inches and a visible light region transmittance of about 30%.
  • the linkage image 7 numbers 1 and 3 and a triangle figure that are linked to the floating image 6 are displayed.
  • the screen size is determined according to the efficiency of capturing the recursive rays and the purpose of implementation.
  • a part of the scattered light emitted from the original image 5 of the LCD 3 recurs the recursive optical element 1 and further transmits through the OLED 2 by a transmittance of 30%, forms a virtual image on the recursive display area 4, and then re-diffuses. To do. If there is an observer in the direction of re-diffusion, the virtual image is perceived as a floating image 6. In addition, the brightness
  • the floating image 6 and the linkage image 7 can be displayed in association with each other.
  • the linkage image 7 is a shadow of the floating image 6, when the floating image 6 is illuminated by the virtual illumination 12, the virtual shadow state formed on the surface of the OLED 2 is calculated from the respective positional relations, and the pseudo image having brightness is calculated.
  • a shadow is generated to form a linked image 7. That is, the linkage image 7 is an image generated by regarding the virtual illumination 12 that has no substance as if it were at that position. The positional relationship is freely adjusted according to the observer and the purpose of the device, and the linked image 7 is also linked to this.
  • the floating image 6 and the cooperative image 7 are localized, It can be perceived as being localized regardless of the observer's head position. It also leads to the perception of a three-dimensional effect from the moving field of view. That is, as shown in FIG. 5A, when the observer is positioned on the left side with the floating image 6 in front, the cooperative image 7 is on the left side of the floating image 6 with the left eye 13 and the right eye 14 of the observer. appear. On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the observer is positioned on the right side with the floating image 6 in front, the cooperative image 7 is on the right side of the floating image 6 with the left eye 13 and the right eye 14 of the observer. appear.
  • the head position of the observer may be detected, and the sense of depth may be expanded by adding movement to the linked image 7.
  • a glossy image illuminated by the virtual illumination 12 may be added to the floating image 6.
  • ⁇ State> For example, if the image displayed in association with the floating image 6 is steam, a cup in which “hot coffee” is poured is displayed on the cooperation image 7, and steam rising on the floating image 6 is displayed. Is expressed in a similar way with relations.
  • a display method that supplements the operation may be used. For example, in the case of a button switch, a button image is displayed on either the floating image 6 or the linkage image 7 in conjunction with a finger input operation described later, thereby Expresses vertical and horizontal expansion and contraction.
  • an image that vibrates and expands when a button is pressed may be used.
  • the cooperative image 7 may be covered with the floating image 6 to limit the viewing angle, and confidentiality can be obtained. Thereby, a button, a money amount, etc. can be kept secret from the circumference.
  • the OLED 2 has been described as being substantially plane-parallel between the recursive display area 4 and the recursive optical element 1, but is not limited thereto, and may be on the viewer side with respect to the recursive display area 4 or may intersect.
  • the OLED 2 is provided with a mechanism so that it can freely move between the observer and the recursive optical element 1 and is configured to be an image representation method or an image linked to the position of the OLED 2 so as to reproduce the sense of reality. It is good as a method.
  • the OLED 2 is moved by the movable mechanism unit 47. In this case, the distance H between the OLED 2 and the recursive optical element 1 and the distance W between the OLED 2 and the recursive display area 4 are varied.
  • the OLED 2 is described, but an LCD may be used.
  • the recursive ray has the same polarization component as that of the LCD, and the recursive ray is blocked in the ON pixel portion. Therefore, the brightness and color gamut of the floating image 6 vary depending on the display image of the cooperative image 7.
  • a transmissive LED array in which a plurality of light emitting elements are discretely arranged may be used.
  • a transparent plate containing a wavelength conversion type quantum dot component that converts a specific wavelength into visible light and a projector that projects at a specific wavelength may be used.
  • the LCD 3 is shown, but the present invention is not limited to this, and any of an LED light source, a self-luminous image display panel such as a VFD and an OLED, and a projector may be used.
  • the screen gain may be matched with the light beam capture characteristic of the recursive optical element 1 to increase the light utilization efficiency.
  • the observer can perceive the visual flying height with a shadow relationship according to the viewpoint position and the moving object visual field, so that the floating image 6 has a realistic sensation similar to that of the entity and has a floating sensation and a three-dimensional sensation. Can be perceived.
  • the linked image 7 can be used as a mark, and the viewpoint can be easily aligned.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the configuration of the image display main body.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a cross section of the image display main body. In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
  • FIGS. 6 and 7 show an optical element in which two optical elements described in Patent Document 2 or mirrors arranged in a strip shape are orthogonally bonded to each other instead of the recursive optical element 1 shown in the first embodiment.
  • This is a configuration using a recursive optical element 20 that takes in a light component centered on the plane of the element and a 45 degree direction and recursively.
  • the LCD 3 and the OLED 2 are arranged so as to obtain the recursive display area 4 in accordance with 45 degrees of the light beam captured by the recursive optical element 20.
  • the LCD 3 is arranged at 45 degrees in the + Z axis direction with respect to the recursive optical element 20, and the OLED 2 and the recursive display area 4 are arranged at 45 degrees in the -Z axis direction.
  • the distance W between the OLED 2 and the recursive display area 4 may be fixed or variable.
  • the diffused light beams 21 and 22 of the light source 5 a of the original image 5 in the LCD 3 become recursive light beams 23 and 24 by the recursive optical element 20, pass through the OLED 2, and a virtual image of the floating image 6 in the recursive display area 4. 6a is imaged.
  • the positional relationship between the floating image 6 displayed in the recursive display area 4 and the cooperative image 7 displayed on the OLED 2 is used even when the recursive optical element 20 that requires depth (Z-axis direction) is used. Adjustment is possible, and the same effect as that shown in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a cross section of the image display main body. In the present embodiment, differences from the first and second embodiments will be mainly described.
  • FIG. 8 shows a configuration in which the retro-optical element 20 according to the second embodiment is replaced with a half mirror 25 and a retro-reflecting plate 26 with transmission and reflection of 50:50.
  • the retroreflective plate 26 is arranged at 90 degrees in the Z-axis direction with respect to the half mirror 25 arranged at the same position as the retrooptic element 20 of the second embodiment.
  • the diffused rays 21 and 22 of the light source 5 a of the original image 5 in the LCD 3 are transmitted through the half mirror 25, reflected by the retroreflecting plate 26, and further retroreflected rays 23 ′ and 24 ′ reflected by the half mirror 25.
  • it passes through the OLED 2 and forms a virtual image 6 a of the floating image 6 in the recursive display area 4.
  • the half mirror 25 and the retroreflective plate 26 may have a size that can sufficiently capture the diffused light of the LCD 3.
  • the retroreflecting plate 26 may be configured to control the recursive direction with, for example, a product of 3M USA or a configuration in which a plurality of orthogonal mirrors are arranged.
  • the half mirror 25 may be a polarizing mirror, and a configuration is adopted in which a polarization plate of the LCD 3 and a quarter wavelength plate are disposed in front of the retroreflecting plate 26 so that the polarization components are converted before and after the reflection of the retroreflecting plate 26.
  • the decrease in light efficiency may be suppressed.
  • a polarization conversion function may be added to the retroreflector 26.
  • the polarizing plate and the wave plate take into consideration the dependency of the input angle of light.
  • the same effects as those described in the first and second embodiments can be obtained with a simple member using the half mirror 25 and the retroreflective plate 26.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the configuration of the image display main body. In the present embodiment, differences from the first to third embodiments will be mainly described.
  • FIG. 9 shows a configuration in which the OLED 2 is omitted and the cooperative image 7 is projected and projected by the projector 31 onto the recursive optical element 30 using the surface of the recursive optical element 1 as a diffusing material.
  • the projector 31 is a device that projects and projects the cooperative image 7 on the surface of the recursive optical element 30 made of a diffusing material.
  • the projector 31 also projects and projects the cooperative image 7 based on the image display information generated by the image generation unit 44.
  • the recursive optical element 30 may be of a size that can sufficiently capture the diffused light of the LCD 3.
  • the floating image 6 displayed in the recursive display area 4 and the cooperative image 7 displayed on the surface of the recursive optical element 30 are limited and the degree of freedom of expression is restricted, the floating image 6 and the linked image 7 can be linked together, and can be constructed with a simple member using the surface of the recursive optical element 30 as a diffusing material.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of the configuration of the image display main body. In the present embodiment, differences from the first to fourth embodiments will be mainly described.
  • FIG. 10 shows a configuration for realizing the fourth embodiment with respect to the second embodiment.
  • a pinhole sheet 32 composed of a diffusion plate having a plurality of minute holes is provided, and the cooperative image 7 is projected and projected by the projector 31 onto the diffusion surface of the pinhole sheet 32.
  • the pinhole sheet 32 is detailed in the aforementioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-6462, but is determined from the resolution and brightness desired for the floating image 6.
  • the pinhole pitch is preferably 1 mm or less, preferably 300 ⁇ m or less, and the aperture ratio is 10% or more, preferably 50% or more.
  • the OLED 2 of the first embodiment may be replaced with a pinhole sheet 32 and a projector 31.
  • the same effect as in the first embodiment can be realized with a simple configuration.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of the configuration of an automated teller machine (ATM) using a display device.
  • ATM automated teller machine
  • This embodiment is an example of a configuration in which the display device described in any of Embodiments 1 to 5 is used for an ATM display unit.
  • the basic functions and problems of ATM are described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-11765 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-242546.
  • the ATM 100 shown in FIG. 11 has a basic configuration such as a card slot 101, a passbook slot 102, a cash slot 103, and the like. Furthermore, an operation detection unit 104 that detects the position and movement of the operator's finger 1000, a head / line-of-sight position (not shown), and the like is provided. Note that the detection method in the operation detection unit 104 may be a known technique such as a product Kinect (registered trademark) manufactured by Microsoft Corporation. The operation detection unit 104 may detect the presence other than the operator. In conjunction with the detected operation information, the display contents of the floating image 6 and the cooperation image 7 are changed, and the viewer is perceived as operating the display image directly.
  • Kinect registered trademark
  • the code number input screen is displayed on the linked image 7, and the screen image is displayed as the floating image 6 in the entire recursive display area 4 or outside the operator's field of view or finger position. Display and realize secrecy to the surroundings by a shielding screen.
  • the brightness of the floating image 6 may be reduced or transmitted in an area where the recursive ray is blocked by the finger 1000, and attention should be paid to the implementation.
  • the distance W between the recursive display area 4 and the OLED 2 may be adjusted so as to obtain desired operability and confidentiality effects.
  • ⁇ Transfer operation> In the case of a transfer operation between accounts, the substance or image of money or banknotes is set as the floating image 6, and the designated account icon is displayed on either or both of the linkage image 7 and the floating image 6.
  • the transfer preparation When the transfer preparation is completed, when the finger 1000 is put on the cash image of the floating image 6 and moved to the transfer destination icon, both the floating image 6 and the linked image 7 are linked to the finger 1000. Simultaneously with the movement, the icon image is reacted to indicate the completion of the transfer process. This transfer operation may be repeated for each monetary unit, and an actual cash image can be obtained.
  • the transfer position may be different from the transfer source on the left side of the screen and the transfer destination on the right side of the screen. If the account designation is incorrect, it may be reselected by flipping the account icon with the finger 1000 or the like. Of course, it may be realized by other operations.
  • cash withdrawal, deposit, deposit and saving operations, etc. may be performed.
  • the distance W between the recursive display area 4 and the OLED 2 may be adjusted in conjunction with the up and down operation of the finger 1000 on the floating image 6.
  • the display method of the floating image 6 and the linkage image 7 and the operation of the finger 1000 will be supplemented below.
  • the display destination may be either the floating image 6 or the linkage image 7, and is determined according to the operation content and purpose.
  • the finger image is displayed at the position pointed by the finger 1000 and a shadow is displayed at the same time.
  • Mark (marker), button and joystick are displayed as floating image 6 and played from left, right, up, down, front and back.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the configuration of an automatic ticket vending machine / vending machine using a display device.
  • the present embodiment is an example of a configuration in which the display device shown in the first to fifth embodiments is used for a display unit of an automatic ticket vending machine / vending machine.
  • the present embodiment is an implementation method substantially similar to that of the sixth embodiment, and here, the difference will be mainly described with reference to FIG. The basic functions of vending machines and vending machines are used together.
  • the automatic ticket vending machine / vending machine 200 shown in FIG. Furthermore, it has a cold air / hot air ejection unit 203 and a cold air / hot air output unit 203 that applies cold air or hot air to the finger 1000 according to the selected product image.
  • the cool air / hot air output unit 203 may present steam or smell.
  • the operation detection unit 104 detects the position and movement of the operator's finger 1000 as in the sixth embodiment.
  • the provided food and drink may be displayed on the floating image 6, and the product description information may be displayed on the cooperation image 7 as an accompanying image.
  • the provided food / drink is “hot coffee”
  • a cup in which “hot coffee” is poured is displayed on the linkage image 7, steam rising on the floating image 6 is displayed, and simultaneously heat is applied to the finger 1000.
  • the provided food or drink is “ice cream”
  • the flow of cold air is displayed on the linkage image 7, the ice cream is displayed on the floating image 6, and the cold air is simultaneously applied to the finger 1000.
  • Other provided foods and drinks are expressed in a similar manner.
  • gloss illuminated by the virtual illumination 12 may be given as a product image.
  • Soy sauce, sauce and mayonnaise may be used as the floating image 6.
  • a mark may be displayed as the floating image 6 and played from the left, right, up, down, front and rear directions.
  • the distance W between the recursive display area 4 and the OLED 2 may be changed to improve the presence of the cold air or hot air image.
  • the actual object may appear at the same position on the floating image 6.
  • the floating image 6 may be an actual object or an actual object with an uneven surface inverted instead of the LCD 3 that displays the product image, and can be presented as a three-dimensional image by applying illumination so as to emit diffuse light well.
  • the unevenness information is reversed.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an example of the configuration of a mobile phone using a display device.
  • This embodiment is an example of a configuration in which the display device described in any of Embodiments 1 to 5 is used for a display portion of a mobile phone.
  • the present embodiment is an implementation method substantially similar to the sixth and seventh embodiments, and here, the difference will be mainly described with reference to FIG.
  • buttons, characters, photos, icons, etc. are displayed in a pop-up as floating images 6 and linked images 7.
  • the operation detection unit 104 detects the position and movement of the operator's finger 1000 as in the sixth embodiment.
  • the display area can be expanded in the depth / front direction, and the degree of freedom of information transmission can be improved.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining an example of the configuration of a pachinko machine using a display device.
  • This embodiment is an example of a configuration in which the display device described in any of Embodiments 1 to 5 is used for a display unit of a pachinko machine.
  • the present embodiment is an implementation method substantially similar to the sixth to eighth embodiments, and here, the difference will be mainly described with reference to FIG.
  • the operation detection unit 104 detects the position and movement of the operator's finger 1000 as in the sixth embodiment.
  • the display area can be expanded in the depth / front direction, and the degree of freedom of information transmission can be improved.
  • pachinko machines In addition to pachinko machines, it can be applied to pachislot machines and game machines as well.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining an example of a configuration of a wristwatch using a display device.
  • This embodiment is an example of a configuration in which the display device described in any of Embodiments 1 to 5 is used for a display unit of a wristwatch.
  • the present embodiment is an implementation method substantially similar to the sixth to ninth embodiments, and here, the difference will be mainly described with reference to FIG.
  • time, date, and the like are displayed as the floating image 6 and the linkage image 7.
  • the operation detection unit 104 detects the position and movement of the operator's finger 1000 as in the sixth embodiment.
  • the operator's finger 1000 is the finger of the arm opposite to the arm 1001 on which the wristwatch 500 is fitted.
  • the display area can be expanded in the depth / front direction, and the degree of freedom of information transmission can be improved.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining an example of a configuration of a guide device using a display device.
  • This embodiment is an example of a configuration in which the display device described in any of Embodiments 1 to 5 is used for a display portion of a guide device.
  • the present embodiment is an implementation method substantially similar to the sixth to tenth embodiments, and here, the difference will be mainly described with reference to FIG.
  • the operation detection unit 104 detects the position and movement of the operator's finger 1000 as in the sixth embodiment.
  • the guide device 600 of the present embodiment even if the display area is limited, the display area can be expanded in the depth / front direction, and the degree of freedom of information transmission can be improved.
  • the embedded device using the display device according to the present embodiment is not limited to the sixth to eleventh embodiments, but is not illustrated, but can be applied to the following devices, for example.
  • a cash image or an NFC (Near Field Communication) touch position is displayed as a floating image 6 and a linked image 7 in a cash receiving device corresponding to a credit card, cash card or electronic money.
  • a credit card cash card
  • electronic money for example, there is FeliCa (registered trademark).
  • the present invention can be applied to the case where the POS product presentation position is displayed as the floating image 6 and the linkage image 7. This can be applied to the case where objects such as valuables, dangerous goods, and anaerobic objects are displayed as floating images 6 and linked images 7 in the product display.
  • light is applied to the object and the floating image 6 is displayed with the reflected light.
  • the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. . Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

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Abstract

　観察者が空中の画像を知覚する際、空中の画像を知覚できる範囲を広くし、実体と同じような臨場感が再現可能な表示装置である。表示装置は、光源であるＬＣＤ３と、透過性の表示部であるＯＬＥＤ２と、前記ＬＣＤ３からの拡散光を再帰させた再帰光を、前記ＯＬＥＤ２を透過して空中の再帰表示領域４に結像させる再帰光学素子１と、を有する。前記再帰光学素子１は、前記ＬＣＤ３の第１画像である元画像５に対応する第２画像である浮遊画像６を前記再帰表示領域４に表示する。前記ＯＬＥＤ２は、前記浮遊画像６に関連或いは連携する第３画像である連携画像７を表示する。

Description

表示装置およびそれを用いた組込み機器
　本発明は、空中に画像表示が可能な表示装置およびそれを用いた組込み機器に関する。
　空中に画像を表示する技術として、例えば特許文献１や特許文献２がある。特許文献１には、画像表示パネルから少しの距離を置いて多数の微小透光部を所定の距離で配置した光制御パネルを用い、画像表示パネルの二次元平面像と、微小透光部で選択される散乱光による立体像を同時に観察するようにした技術が開示されている。また、特許文献２には、直交する２つの反射面を平面上に直立して複数個形成し、さらに反射面以外を光が乱反射する領域とした光学素子を用意し、光学素子面と観察者との間の空中に、光学素子面と反対側にある対象物の光線情報を導くようにして、実像を結像させ、同時にプロジェクタで実像に関連する平面画像を光学素子面に投影する技術が開示されている。
特開平１０－２６７４１号公報 特許５２８３０４１号公報
　観察者が、空中に画像が表示しているように知覚可能な表示装置においては、空中の画像を臨場感良く観察や体感できることが望ましい。そのためには、例えば、空中の画像を何れの方向から観察しても、観察方向に応じた画像を解像度良く知覚できることや、実体と同じような浮遊感や立体感が再現できることが好ましい。
　しかしながら、上記特許文献１に開示された従来技術では、観察者が空中の画像を知覚できる観察範囲が限定される。また、上記特許文献２に開示された従来技術では、空中の画像と平面画像との位置関係が固定化されるため、実体と同じような浮遊感や立体感の再現に制限がある。
　本発明の代表的な目的は、観察者が空中の画像を知覚する際、空中の画像を知覚できる範囲を広くし、実体と同じような臨場感が再現可能な表示装置を提供することにある。
　本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
　本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
　代表的な表示装置は、光源と、透過性の表示部と、前記光源からの拡散光を再帰させた再帰光を、前記表示部を透過して空中に結像させる再帰光学素子と、を有する。前記再帰光学素子は、前記光源の第１画像に対応する第２画像を前記空中に表示する。前記表示部は、前記第２画像に関連或いは連携する第３画像を表示する。
　より好ましくは、前記再帰光学素子は、前記光源からの拡散光を前記光源とは異なる位置に再帰させた再帰光により、前記光源の前記第１画像である元画像の虚像となる前記第２画像を前記空中に表示する。前記光源は、点光源あるいは複数の点光源が、立体あるいは平面状に配置して構成される。前記再帰光学素子と前記第２画像との間に、前記再帰光が透過可能な前記表示部が、前記第２画像と面平行あるいは所定の角度を有して配置される。前記表示部の前記第３画像には、前記第２画像に関連或いは連携する画像内容が表示される。
　さらに、前記表示装置は、前記表示部を固定あるいは移動可能にする機構部を有する。前記表示装置は、前記第２画像および前記第３画像の画像内容に対する操作者による操作を検出する検出部を有する。前記表示装置は、前記第２画像および前記第３画像の画像内容に関連或いは連携する触感提示を操作者に対して行う出力部を有する。前記表示装置は、前記第１画像および前記第３画像を生成する制御部を有する。前記表示装置は、前記機構部を制御する制御部を有する。
　本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
　代表的な効果は、観察者が空中の画像を知覚する際、空中の画像を知覚できる範囲を広くし、実体と同じような臨場感が再現可能な表示装置を提供することができる。
本発明の実施の形態１に係る表示装置の構成の一例を示す図である。 図１の表示装置において、再帰光学素子の構成の一例を説明するための図である。 図１の表示装置において、画像表示本体部の構成の一例を説明するための図である。 図１の表示装置において、画像表示本体部の断面の一例を説明するための図である。 図１の表示装置において、観察者の頭位置が異なる際の見え方の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る表示装置において、画像表示本体部の構成の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る表示装置において、画像表示本体部の断面の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態３に係る表示装置において、画像表示本体部の断面の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態４に係る表示装置において、画像表示本体部の構成の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態５に係る表示装置において、画像表示本体部の構成の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態６に係る表示装置を用いた現金自動預け払い機の構成の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態７に係る表示装置を用いた自動券売機・自動販売機の構成の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態８に係る表示装置を用いた携帯型電話の構成の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態９に係る表示装置を用いたパチンコ台の構成の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態１０に係る表示装置を用いた腕時計の構成の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態１１に係る表示装置を用いたガイド装置の構成の一例を説明するための図である。
　以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
　さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
　［実施の形態の概要］
　まず、実施の形態の概要について説明する。本実施の形態の概要では、一例として、括弧内に実施の形態の対応する構成要素、符号等を付して説明する。
　本実施の形態の代表的な表示装置は、光源（ＬＣＤ３）と、透過性の表示部（ＯＬＥＤ２）と、前記光源からの拡散光を再帰させた再帰光を、前記表示部を透過して空中（再帰表示領域４）に結像させる再帰光学素子（再帰光学素子１）と、を有する。前記再帰光学素子は、前記光源の第１画像（元画像５）に対応する第２画像（浮遊画像６）を前記空中に表示する。前記表示部は、前記第２画像に関連或いは連携する第３画像（連携画像７）を表示する。
　より好ましくは、前記再帰光学素子は、前記光源からの拡散光を前記光源とは異なる位置に再帰させた再帰光により、前記光源の前記第１画像である元画像の虚像となる前記第２画像を前記空中に表示する。前記光源は、点光源あるいは複数の点光源が、立体あるいは平面状に配置して構成される。前記再帰光学素子と前記第２画像との間に、前記再帰光が透過可能な前記表示部が、前記第２画像と面平行あるいは所定の角度を有して配置される。前記表示部の前記第３画像には、前記第２画像に関連或いは連携する画像内容が表示される。
　さらに、前記表示装置は、前記表示部を固定あるいは移動可能にする機構部（可動機構部４７）を有する。前記表示装置は、前記第２画像および前記第３画像の画像内容に対する操作者による操作を検出する検出部（操作検出部１０４）を有する。前記表示装置は、前記第２画像および前記第３画像の画像内容に関連或いは連携する触感提示を操作者に対して行う出力部（冷気・熱気出力部２０３）を有する。前記表示装置は、前記第１画像および前記第３画像を生成する制御部（システム制御部４０）を有する。前記表示装置は、前記機構部を制御する制御部（システム制御部４０）を有する。
　より好ましい本実施の形態の代表的な表示装置は、以下の特徴を含んでいる。
　＜表示装置＞
　本実施の形態の表示装置は、ピンホールアレイから成る再帰光学素子と、物体や２次元あるいは３次元で散乱光を発する画像表示部と、で構成する第１の表示部と、透過型の表示部による第２の表示部と、から成る。ピンホールアレイは、天頂にピンホールを形成し、且つ内側を反射鏡とする楕円半球面の反射部を持ち、この楕円半球面の反射部を２個それぞれ内側面で向合せた一対のピンホール反射部を形成し、このピンホール反射部を平面状に複数個配置して構成する光学シートから成る。この表示装置の構成において、第１の表示部により、光学シートの片側に配置した物体あるいは画像表示部より発せられた散乱光の一部は、光学シートと面対称の位置（以下、再帰表示領域）に再帰・集光し、浮遊画像（元画像の虚像）を結像した後、再拡散する。
　＜表示方法＞
　第２の表示部は、光学シートと再帰表示領域の途中且つ、再帰表示領域と概ね面平行の領域に配置する構成であり、連携画像を表示すると同時に、散乱光の一部を第２の表示部の透過率分、例えば、可視光領域で約３０％だけ透過させるものであって、画像表示部分、すなわち自発光部分に影響されない。また、連携画像は、観察者が浮遊画像を識別できるように輝度調整されるものである。
　また、第１と第２のそれぞれの表示部の画像は、発光画像であり、発光していない部分は非発光、すなわち透過領域であることは言うまでもない。
　本構成において、浮遊画像と連携画像をそれぞれ関連或いは連携付けて表示するものである。例えば、視覚的な変化や、画像の操作に連携した変化等を示すものであり、陰影や湯気や冷気、各種スイッチ類、文字、写真や絵やマーク、現金や商品等、表示可能なものであれば良い。また、浮遊画像であれば、実体であっても良い。なお、現金画像を扱う際は、各国の法律に基づいて運用されるものである。
　さらに、浮遊画像を制御し、連携画像の視野範囲を制限（遮蔽幕）しても良い。
　＜現象＞
　例えば、浮遊画像の陰影を表示する場合、仮想照明により浮遊画像を照らした際、第２の表示部の表示位置に形成される仮想陰影から、輝度を有した擬似陰影を生成して連携画像とする。さらに、浮遊画像には、仮想照明に照らされる光沢映像を付加しても良い。
　＜状態＞
　例えば、湯気であれば、連携画像に“熱いコーヒー”が注がれたカップを表示し、浮遊画像に立ち昇る湯気を表示する、等、その他も同様な方法で関連を持たせて表現する。
　＜操作＞
　さらに、動作を補足する表示方法でも良く、ボタン画像を押した際、浮遊画像と連携画像で奥行方向の伸縮や動きを表現する。
　＜組込み機器＞
　本実施の形態の表示装置を現金自動預け払い機の表示部に用い、例えば、貨幣や紙幣の現金の実体あるいは画像を浮遊画像とし、これを操作して預貯金や振込み処理を行うようにしても良い。さらに、暗証番号の入力時に周囲からの視線を遮るべく、連携画像の操作画面や指位置に対し、浮遊画像を遮蔽幕として視野を限定する。
　自動券売機や自動販売機等の表示部に用いて、臨場感の良い商品画像や商品選択動作を示し、操作支援を実現しても良い。さらに、近年のクレジットカードやキャッシュカード、電子マネー対応の現金収受装置であっても、上記同様に現金画像を浮遊画像に提示した受払いを実現する。
　なお、上記同様に様々な機器に組込み、それぞれの機器の目的に応じて操作支援を実現するものであれば何れでも良い。
　＜補足＞
　第２の表示部の位置は、再帰表示領域と光学シート間で概ね面平行と説明したが、これに限らず、再帰表示領域より観察者側に有っても良い。また、観察者と光学シート間を自在に移動できるように機構を設け、画像の表現方法あるいは第２の表示部の位置に関連或いは連携した画像とする構成でも良い。
　以下、上述した実施の形態の概要に基づいた各実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各実施の形態を説明するための全図において、同一の構成、機能または作用を有する要素には同じ番号を付し、重複した説明を省略するものとする。
　また、以下においては、平面（２Ｄ）や立体（３Ｄ）画像を空中に再帰表示する表示装置に特有な基本的な制御方法は、前述の特許文献２や特開２０１４－６４６２号公報などを参照されるものであり、本実施の形態での詳細な説明は割愛する。また、以下の実施の形態では、数値を限定して示すが、これに限らず、適用する装置や用途に応じ、本実施の形態で示した方法にて定めれば良いことは言うまでもない。
　［実施の形態１］
　本実施の形態に係る表示装置について、図１～図５を用いて説明する。図１は、表示装置の構成の一例を示す図である。図２は、再帰光学素子の構成の一例を説明するための図である。図３は、画像表示本体部の構成の一例を説明するための図である。図４は、画像表示本体部の断面の一例を説明するための図である。図５は、観察者の頭位置が異なる際の見え方の一例を説明するための図である。
　＜表示装置＞
　まず、本実施の形態に係る表示装置の構成について説明する。図１に示すように、本実施の形態に係る表示装置は、画像表示本体部と、システム制御部４０とを有する。
　画像表示本体部は、詳細は後述するが、再帰光を空中に結像させる再帰光学素子１、連携画像を表示するＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode）２、元画像を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）３、浮遊画像を表示する再帰表示領域４、仮想照明１２、可動機構部４７を含む。さらに、画像表示本体部には、冷気・熱気出力部２０３、操作検出部１０４なども含む。
　ここでは、再帰光学素子１、ＬＣＤ３、および、再帰表示領域４を含む構成を、第１の表示部と称する場合がある。また、ＯＬＥＤ２を、第２の表示部と称する場合がある。
　システム制御部４０は、照明位置制御部４１、画像表示条件決定部４２、ＬＣＤ用の画像生成部４３、ＯＬＥＤ用の画像生成部４４、表示位置制御部４５、触感提示制御部４６などを含む。
　システム制御部４０は、図示しないマイクロコンピュータ等から送られてくるシステム制御情報μＣＯＭより、仮想照明１２の位置情報と、ＯＬＥＤ２の位置情報と、ＯＬＥＤ２およびＬＣＤ３の画像表示条件指示情報とを得る。
　照明位置制御部４１は、システム制御情報μＣＯＭ（仮想照明１２の位置情報）に基づいて、仮想照明１２の位置を決定する。
　画像表示条件決定部４２は、システム制御情報μＣＯＭ（ＯＬＥＤ２の位置情報、ＯＬＥＤ２およびＬＣＤ３の画像表示条件指示情報）と、後述の別実施の形態で説明する手指１０００の位置情報を操作検出部１０４より得て、これらの情報に基づいて、画像表示条件を決定する。この画像表示条件に基づいて、画像生成部４３はＬＣＤ３の表示画像情報を生成し、画像生成部４４はＯＬＥＤ２の画像表示情報を生成し、表示位置制御部４５は可動機構部４７を制御するＯＬＥＤ２の移動量を決定する。
　これにより、ＬＣＤ３には、画像生成部４３で生成された表示画像情報に基づいて元画像５が表示され、ＯＬＥＤ２には、画像生成部４４で生成された画像表示情報に基づいて連携画像７が表示される。この場合に、ＯＬＥＤ２は、可動機構部４７で決定された移動量に基づいて可動される。また、再帰表示領域４には、再帰光学素子１を介して元画像５に対応する浮遊画像６が表示される。
　さらに、画像表示条件決定部４２の表示条件に基づいて、触感提示制御部４６で後述の別実施の形態で説明する冷気・熱気出力部２０３を制御する。なお、本実施の形態では、ＬＣＤ３やＯＬＥＤ２の画像の提供内容と方法を示すもので、これを実現する画像データの演算や生成方法は特に示さないが、公知技術で実現するものであれば、何れでも良い。
　また、再帰表示領域４に表示する浮遊画像６とＯＬＥＤ２に表示する連携画像７は発光画像であり、発光していない部分は非発光、すなわち透過領域であることは言うまでもない。
　浮遊画像６と連携画像７は、それぞれ関連或いは連携付けた画像や補足画像として、例えば、視覚的な変化や、画像の操作に連携した変化等を示すものであり、陰影や湯気や冷気、各種スイッチ類、文字、写真や絵やマーク、現金や商品等、表示可能なものであれば良い。また、浮遊画像６であれば、実体であっても良い。なお、現金画像を扱う際は、各国の法律に基づいて運用されるものである。
　さらに、浮遊画像６を制御し、連携画像７の視野範囲を制限（遮蔽幕）しても良い。
　図３、図４に示すように、画像表示本体部は、以下の構成から成る。画像表示本体部は、再帰光学素子（光学シート）１と散乱光を発するＬＣＤ３で構成する第１の表示部と、透過型のＯＬＥＤ２の第２の表示部から成る。この構成において、ＬＣＤ３を発した散乱光の一部は、再帰光学素子１で面対称の位置（再帰表示領域４）に再帰・集光し、浮遊画像６を結像した後に再拡散する。ＯＬＥＤ２は、再帰光学素子１と再帰表示領域４の途中で再帰表示領域４と概ね面平行の領域に配置し、連携画像７を表示すると同時に、散乱光の一部をＯＬＥＤ２の透過率分だけ透過させる。
　再帰光学素子１は、前述の特開２０１４－６４６２号公報に記載のピンホールアレイから成る。このピンホールアレイから成る再帰光学素子１は、図２に示すように、天頂にピンホール１ａを形成し、且つ内側を反射鏡とする楕円半球面の反射部を持ち、この楕円半球面の反射部を２個それぞれ内側面で向合せた一対のピンホール反射部１ｂを形成し、このピンホール反射部１ｂを平面状に複数個配置して構成する光学シートから成る。なお、各ピンホール１ａの光線取り込み範囲θがシート鉛直方向を中心に±４５度である。
　物体や２次元あるいは３次元で散乱光を発するＬＣＤ３として、画面サイズ１５インチの液晶ディスプレイで２次元の元画像５を表示する場合で説明する。また、元画像５として、１と３の数字と三角形の図形を表示する例を図示している。
　再帰光学素子１は、図中ではＬＣＤ３と同サイズで示しているが、距離Ｄ（例えばＤ＝５０ｍｍ）で概ね面平行であって、光線取り込み範囲θ＝±４５度と距離Ｄを考慮（＝Ｄ・ｔａｎθ）した大きさ以上あれば良い。
　ＬＣＤ３と再帰光学素子１で面対称の位置を再帰表示領域４（本実施の形態では１５インチ）とする。すなわち、再帰表示領域４は、再帰光学素子１と距離Ｄ（例えばＤ＝５０ｍｍ）で概ね面平行である。ＬＣＤ３の元画像５より発した散乱光の一部は、再帰表示領域４に再帰・集光し、浮遊画像６（虚像）を結像した後、再拡散する。浮遊画像６として、元画像５に対応する、１と３の数字と三角形の図形を結像する。
　ＯＬＥＤ２は、画面サイズ１５インチで可視光領域の透過率が約３０％の透過型のＯＬＥＤであり、再帰光学素子１と再帰表示領域４の途中且つ、再帰表示領域４と距離Ｗ（例えばＷ＝２０ｍｍ）で概ね面平行で位置し、連携画像７を表示する。この場合に、ＯＬＥＤ２と再帰光学素子１とは、距離Ｈ（例えばＨ＝３０ｍｍ）で概ね面平行である。連携画像７として、浮遊画像６に連携する、１と３の数字と三角形の図形を表示する。もちろん画面サイズは、再帰光線の取り込み効率や実施目的に応じて定めるものである。
　以上により、ＬＣＤ３の元画像５を発した散乱光の一部は再帰光学素子１を再帰し、さらにＯＬＥＤ２で透過率３０％分透過し、再帰表示領域４に虚像を結像した後、再拡散する。再拡散の方向に観察者がいた場合、虚像を浮遊画像６と知覚する。なお、同時に表示する連携画像７は、観察者が浮遊画像６と識別できるように輝度を調整する。
　図３、図４において、元画像５の座標＝（ｘ５ａ，ｙ５ａ，ｚ５ａ）の光源５ａを例に挙げると、光源５ａの拡散光線８，９は、再帰光学素子１により再帰光線１０，１１となり、再帰表示領域４の座標＝（ｘ５ａ，ｙ５ａ，ｚ５ａ＋２Ｄ）に浮遊画像６の虚像６ａを結像する。これにより、再帰表示領域４に、元画像５に対応する浮遊画像６が表示される。同時に、ＯＬＥＤ２には、浮遊画像６に連携する連携画像７を表示する。
　以上示した構成により、浮遊画像６と連携画像７をそれぞれ連携付けて表示することができる。
　＜画像の提供内容と方法＞
　＜現象＞
　連携画像７を浮遊画像６の陰影とする場合、仮想照明１２により浮遊画像６を照らした際、それぞれの位置関係からＯＬＥＤ２の表面に形成される仮想陰影の状態を演算し、輝度を有した擬似陰影を生成して連携画像７とする。すなわち、連携画像７は、実体がない仮想照明１２があたかもその位置にあるかのように見なして生成した画像である。なお、上記位置関係は、観察者や機器目的に応じて自在に調整され、連携画像７もこれに連動するものである。
　図５に示すように、観察者の頭位置が異なる際の見え方の一例として、仮想照明１２と浮遊画像６とＯＬＥＤ２は同じ位置関係であれば、浮遊画像６と連携画像７は定位し、観察者の頭位置に係わらずに定位したように知覚できる。動体視野による立体感の知覚にもつながる。すなわち、図５（ａ）に示すように、観察者が、浮遊画像６を正面にして左側に位置した場合は、観察者の左目１３と右目１４で、連携画像７が浮遊画像６の左側に見える。一方、図５（ｂ）に示すように、観察者が、浮遊画像６を正面にして右側に位置した場合は、観察者の左目１３と右目１４で、連携画像７が浮遊画像６の右側に見える。
　もちろん、観察者の頭位置を検出し、連携画像７に動きを付け、奥行感を拡張しても良い。
　連携画像７の作成方法として、例えば特許第５３０７０５１号公報に記載の立体映像調整技術により、照明位置や奥行情報に基づき、前景物体と背景物体の奥行量の差を異ならせる画像を作成して表示しても良い。
　さらに、浮遊画像６には、仮想照明１２に照らされる光沢映像を付加しても良い。
　＜状態＞
　例えば、浮遊画像６に連携付けて表示する画像が湯気であれば、連携画像７に“熱いコーヒー”が注がれたカップを表示し、浮遊画像６に立ち昇る湯気を表示する、等、その他も同様な方法で関連を持たせて表現する。
　＜操作＞
　さらに、動作を補足する表示方法でも良く、例えばボタンスイッチであれば、後述する手指の入力操作に連動させ、浮遊画像６と連携画像７の何れかにボタン画像を表示することで、奥行方向や上下左右の伸縮や動きを表現する。
　例えば、ボタンを押した際に、振動・伸縮する画像でも良い。文字や絵柄であっても同様である。
　＜秘匿＞
　例えば、浮遊画像６で連携画像７を覆い、視野角を制限しても良く、秘匿性が得られる。これにより、ボタンや金額等を周囲から秘匿にできる。
　＜補足＞
　ＯＬＥＤ２は、再帰表示領域４と再帰光学素子１の間で概ね面平行と説明したが、これに限らず、再帰表示領域４より観察者側に有っても良く、交差しても良い。また、ＯＬＥＤ２は、観察者と再帰光学素子１の間を自在に移動できるように機構を設け、画像の表現方法あるいはＯＬＥＤ２の位置に連携した画像とする構成とし、臨場感を再現する最適な表現方法としても良い。ＯＬＥＤ２は、可動機構部４７により可動される。この場合に、ＯＬＥＤ２と再帰光学素子１との距離Ｈ、ＯＬＥＤ２と再帰表示領域４との距離Ｗが可変される。
　本実施の形態ではＯＬＥＤ２として説明したが、ＬＣＤでも良い。この場合、再帰光線はＬＣＤと同一の偏光成分であり、ＯＮ画素部では再帰光線が遮られるため、連携画像７の表示画像により浮遊画像６の輝度や色域が変動してしまう。
　本実施の形態のＯＬＥＤ２の代わりとして、複数個の発光素子を離散的に配置した透過型ＬＥＤアレイでも良い。
　本実施の形態のＯＬＥＤ２の代わりとして、特定の波長を可視光に変換する波長変換型の量子ドット成分を配合した透明板と、特定の波長で投影するプロジェクタでも良い。
　本実施の形態ではＬＣＤ３で示したが、これに限らず、ＬＥＤ光源、ＶＦＤやＯＬＥＤ等の自発光可能な画像表示パネル、プロジェクタの何れでも良い。プロジェクタであれば、スクリーンゲインを再帰光学素子１の光線取り込み特性に合わせ、光線利用効率を上げても良い。
　＜効果＞
　本実施の形態によれば、観察者は、視覚的な浮上量を視点位置や動体視野に応じた陰影関係で知覚できるため、浮遊画像６を実体と同じような臨場感で浮遊感や立体感を知覚できる。
　さらに、観察者が浮遊画像６に調節と輻輳の一致を図る際、連携画像７を目印にでき、視点合わせが容易になる。
　また、観察者が空中の画像を知覚する際、スクリーン等の反射物や拡散物の存在を意識せず、解像度が良く、何れの方向からも空中の画像を知覚できる範囲（知覚領域）を広くし、実体と同じような臨場感が再現可能となる。
　［実施の形態２］
　本実施の形態に係る表示装置について、図６～図７を用いて説明する。図６は、画像表示本体部の構成の一例を説明するための図である。図７は、画像表示本体部の断面の一例を説明するための図である。本実施の形態では、前記実施の形態１と異なる点を主に説明する。
　図６および図７は、前記実施の形態１で示した再帰光学素子１の代わりに、前述の特許文献２に記載の光学素子、あるいは短冊状に並べた鏡を２枚直交させて張り合わせた光学素子の平面と４５度方向を中心とする光線成分を取り込み再帰する再帰光学素子２０を用いた構成である。
　図６および図７に示すように、再帰光学素子２０の光線取り込みの４５度に合わせ、ＬＣＤ３とＯＬＥＤ２を配置し、再帰表示領域４を得る関係である。すなわち、再帰光学素子２０に対して、ＬＣＤ３を＋Ｚ軸方向に４５度で配置し、ＯＬＥＤ２および再帰表示領域４を－Ｚ軸方向に４５度で配置している。また、ＯＬＥＤ２と再帰表示領域４との距離Ｗは、固定、可変の何れでも良い。
　図７に示すように、ＬＣＤ３における元画像５の光源５ａの拡散光線２１，２２は、再帰光学素子２０により再帰光線２３，２４となり、ＯＬＥＤ２を透過し、再帰表示領域４に浮遊画像６の虚像６ａを結像する。
　本実施の形態によれば、奥行（Ｚ軸方向）を必要とする再帰光学素子２０を用いても、再帰表示領域４に表示する浮遊画像６とＯＬＥＤ２に表示する連携画像７との位置関係が調整可能となり、前記実施の形態１で示した効果と同様の効果が得られる。
　［実施の形態３］
　本実施の形態に係る表示装置について、図８を用いて説明する。図８は、画像表示本体部の断面の一例を説明するための図である。本実施の形態では、前記実施の形態１および２と異なる点を主に説明する。
　図８は、前記実施の形態２の再帰光学素子２０を、透過と反射が５０：５０のハーフミラー２５と再帰反射板２６で置き換えた構成である。前記実施の形態２の再帰光学素子２０と同じ位置に配置したハーフミラー２５に対して、再帰反射板２６はＺ軸方向に９０度で配置している。この構成において、ＬＣＤ３における元画像５の光源５ａの拡散光線２１，２２は、ハーフミラー２５を透過し、再帰反射板２６で反射し、さらに、ハーフミラー２５を反射した再帰光線２３’，２４’が、ＯＬＥＤ２を透過し、再帰表示領域４に浮遊画像６の虚像６ａを結像する。
　ハーフミラー２５と再帰反射板２６は、ＬＣＤ３の拡散光を十分捕える大きさであれば良い。
　また、再帰反射板２６は、例えば、米国３Ｍ社の商品や、直交ミラーを複数並べた構成で再帰方向を制御するようにしても良い。
　また、ハーフミラー２５は偏光ミラーであっても良く、ＬＣＤ３の偏光と、再帰反射板２６の手前に１／４波長板を配置し、再帰反射板２６の反射前後で偏光成分を変換する構成とし、光効率の低下を抑えても良い。再帰反射板２６に偏光変換機能を付加しても良い。但し、偏光板や波長板は光線の入力角度の依存性を考慮するものである。
　本実施の形態によれば、ハーフミラー２５と再帰反射板２６による簡便な部材で、前記実施の形態１および２で示した効果と同様の効果が得られる。
　［実施の形態４］
　本実施の形態に係る表示装置について、図９を用いて説明する。図９は、画像表示本体部の構成の一例を説明するための図である。本実施の形態では、前記実施の形態１～３と異なる点を主に説明する。
　図９は、前記実施の形態１に対し、ＯＬＥＤ２を省き、再帰光学素子１の表面を拡散材とした再帰光学素子３０にプロジェクタ３１で連携画像７を投射・投影する構成である。プロジェクタ３１は、再帰光学素子３０の拡散材による表面に、連携画像７を投射・投影する機器である。プロジェクタ３１においても、画像生成部４４で生成された画像表示情報に基づいて連携画像７を投射・投影する。
　再帰光学素子３０は、ＬＣＤ３の拡散光を十分捕える大きさであれば良い。
　本実施の形態によれば、再帰表示領域４に表示する浮遊画像６と再帰光学素子３０の表面に表示する連携画像７の位置関係が限定され、表現の自由度が制約されるものの、浮遊画像６と連携画像７全域で画像の連携付けが可能であり、再帰光学素子３０の表面を拡散材とした簡便な部材で構築できる。
　［実施の形態５］
　本実施の形態に係る表示装置について、図１０を用いて説明する。図１０は、画像表示本体部の構成の一例を説明するための図である。本実施の形態では、前記実施の形態１～４と異なる点を主に説明する。
　図１０は、前記実施の形態２に対し、前記実施の形態４を実現する構成である。ＯＬＥＤ２の代わりに、複数個の微小穴を有する拡散板で構成するピンホールシート３２を備え、このピンホールシート３２の拡散面にプロジェクタ３１で連携画像７を投射・投影する構成である。
　ピンホールシート３２の仕様は、前述の特開２０１４－６４６２号公報が詳しいが、浮遊画像６に望まれる解像度と輝度より定める。例えば、ピンホールピッチは１ｍｍ以下、できれば３００μｍ以下、開口率は１０％以上、できれば５０％以上が望ましい。
　なお、本実施の形態と同様に、前記実施の形態１のＯＬＥＤ２をピンホールシート３２とプロジェクタ３１に置き換えた構成でも良い。
　本実施の形態によれば、ＯＬＥＤ２をピンホールシート３２とプロジェクタ３１に置き換えることで、前記実施の形態１と同様な効果を簡便な構成で実現できる。
　［実施の形態６］
　本実施の形態に係る表示装置を用いた組込み機器について、図１１を用いて説明する。図１１は、表示装置を用いた現金自動預け払い機（ＡＴＭ：automated teller machine）の構成の一例を説明するための図である。
　＜ＡＴＭ＞
　本実施の形態は、前記実施の形態１～５で示した表示装置をＡＴＭの表示部に用いた構成の一例である。なお、ＡＴＭの基本機能や課題などは、例えば特開２００６－１１７６５号公報や特開２００８－２４２５４６号公報に詳しく記載されているので、ここでは説明を省略する。
　図１１に示すＡＴＭ１００は、カード口１０１、通帳口１０２、現金口１０３等の基本構成を有する。さらに、操作者の手指１０００の位置や動き、図示しない頭・視線位置等を検出する操作検出部１０４を有する。なお、操作検出部１０４における検出方法は、公知技術を用いれば良く、例えばＭｉｃｒｏｓｏｆｔ社の商品Ｋｉｎｅｃｔ（登録商標）等、様々である。操作検出部１０４は、操作者以外の存在を検出しても良い。検出した操作情報に連動し、浮遊画像６や連携画像７の表示内容を変え、観察者が表示画像を直接操作しているように知覚させる。
　従来のＡＴＭの操作と併用し、本実施の形態の操作例を以下に示す。なお、同様な概念で操作を実現するものであれば良く、従来のＡＴＭの平面型の画面表示方法に本発明の表示方法を平面画像で付与しても良い。また、表示機器であればＡＴＭ以外でも良く、何れも本発明を逸脱しない。
　＜暗証番号入力＞
　暗証番号の入力時に周囲からの視線を遮るべく、連携画像７に暗証番号入力画面を表示し、浮遊画像６として再帰表示領域４全域あるいは操作者の視界範囲以外あるいは指位置以外に遮蔽幕画像を表示し、遮蔽幕による周囲への秘匿性を実現する。
　但し、再帰光線が手指１０００で遮られる領域では、浮遊画像６の輝度が低下あるいは透過する場合があり、実施に当たっては留意するものである。
　また、再帰表示領域４とＯＬＥＤ２との距離Ｗは、所望の操作性と秘匿性の効果が得られるように調整しても良い。
　＜振込み操作＞
　口座間の振込み操作の場合、貨幣や紙幣の現金の実体あるいは画像を浮遊画像６とし、指定した口座アイコンを連携画像７または浮遊画像６の何れかあるいは両方に表示する。振込み準備が整った所で、浮遊画像６の現金画像に手指１０００を翳し、振込先アイコンに移動させると、浮遊画像６、連携画像７の両画像が手指１０００に連動する。移動と同時にアイコン画像を反応させ、振込み処理の完了を示す。本振込み操作を、貨幣単位で繰り返しても良く、実際の現金イメージを得られる。
　アイコンであれば、振込元や振込先の象形の特徴（顔写真や会社等や取引の信用度等）を表し、画面左に振込元、画面右に振込先と表示位置を異ならせても良い。口座指定が誤っていれば、口座アイコンを手指１０００で弾く等により、再選択しても良い。もちろん、それ以外の操作で実現しても良い。
　浮遊画像６の現金画像を目視確認し、過不足が有れば手指１０００で、振込元アイコンとの間で出し入れ操作する。
　上記同様な画面操作で実現するものであれば、現金引き出し、預け入れ、預貯金の操作等を行うようにしても良い。
　また、再帰表示領域４とＯＬＥＤ２との距離Ｗは、浮遊画像６を手指１０００の上下操作に連動させて調整しても良い。
　＜効果＞
　本実施の形態のＡＴＭ１００であれば、浮遊画像６を遮蔽幕とすることで、暗証番号入力時の画面内容や指位置の秘匿性を向上できる。
　また、操作者による預貯金や振込み処理の際、貨幣イメージの画像化・臨場性から、現金を扱う感覚を得ることで注意喚起され、運用の安全性や送金の抑止効果を向上できる。
　＜補足＞
　浮遊画像６と連携画像７の表示方法と手指１０００の操作に関し、以下に補足する。表示先は浮遊画像６、連携画像７の何れでも良く、操作内容や目的に応じて定める。
　手指１０００が指した位置に手指画像を表示し、同時に影を表示する。
　印（マーカー）やボタンやジョイスティックを浮遊画像６として表示し、それを左右上下前後方向から弾く。
　［実施の形態７］
　本実施の形態に係る表示装置を用いた組込み機器について、図１２を用いて説明する。図１２は、表示装置を用いた自動券売機・自動販売機の構成の一例を説明するための図である。
　＜自動券売機・自動販売機＞
　本実施の形態は、前記実施の形態１～５で示した表示装置を自動券売機・自動販売機の表示部に用いた構成の一例である。本実施の形態は、前記実施の形態６とほぼ同様の実現方法であり、ここでは図１２を用いて差異を主に説明する。なお、自動券売機・自動販売機の基本機能は併用する。
　図１２に示す自動券売機・自動販売機２００は、現金口２０１、商品口２０２等の基本構成を有する。さらに、冷気や熱気の噴出部を持ち、選択した商品イメージに合わせて手指１０００に冷気や熱気を当てる冷気・熱気出力部２０３を有する。冷気・熱気出力部２０３は、湯気や匂いを提示しても良い。また、操作検出部１０４は、前記実施の形態６と同様に、操作者の手指１０００の位置や動き等を検出する。
　＜券売機＞
　飲食物の場合、提供飲食物を浮遊画像６に表示し、連携画像７に商品説明情報を付帯画像として表示しても良い。例えば、提供飲食物が“熱いコーヒー”であれば、連携画像７に“熱いコーヒー”が注がれたカップを表示し、浮遊画像６に立ち昇る湯気を表示し、同時に手指１０００に熱気を当てる。提供飲食物が“アイスクリーム”であれば、連携画像７に冷気の流れを表示し、浮遊画像６にアイスクリームを表示し、同時に冷気を手指１０００に当てる。それ以外の提供飲食物も、同様な方法で関連を持たせて表現する。
　また、商品イメージとして、仮想照明１２に照らされた光沢を付与しても良い。醤油・ソース・マヨネーズを浮遊画像６としても良い。
　浮遊画像６、連携画像７で表示される商品イメージを手指１０００で弾き、弾き方に連動して商品群が回り、別の商品イメージに変える。そして、商品イメージを手指１０００で押し、商品の選択が決定となり、発券あるいは注文する。
　商品イメージとは別に、印（マーカー）やボタンやジョイスティックを浮遊画像６として表示し、それを左右上下前後方向から弾いても良い。
　また、再帰表示領域４とＯＬＥＤ２との距離Ｗは変化させ、冷気や熱気画像の臨場感を向上させても良い。
　＜他の券売機＞
　乗車券であれば、駅情報や乗車対象や搭乗者をイメージする画像を用いる。
　旅券であれば、乗り継ぎ、宿泊関係をイメージする画像を用いる。
　＜商品販売＞
　上記同様に、商品の選択を決定し、商品を提供する。
　距離Ｗを調整し、商品の選択時に浮遊画像６に提示される商品イメージを選択決定した際、実物を浮遊画像６の同一位置に出現させても良い。
　また、浮遊画像６として、商品イメージの画像を表示するＬＣＤ３の代わりに、実物あるいは凹凸を反転させた実物でも良く、拡散光を良く放出するように照明を当てることで、立体像として提示できる。但し、凹凸情報は反転することに留意するものである。
　＜金銭＞
　近年のクレジットカードやキャッシュカード、電子マネー対応の現金収受装置を装着する場合であっても、上記同様に現金画像を浮遊画像６に提示した受払いを実現する。
　＜効果＞
　本実施の形態の自動券売機・自動販売機２００によれば、臨場感の良い商品イメージを提示でき、実際の商品を選ぶ感覚を提示できる等の利便性を向上できる。
　［実施の形態８］
　本実施の形態に係る表示装置を用いた組込み機器について、図１３を用いて説明する。図１３は、表示装置を用いた携帯型電話の構成の一例を説明するための図である。
　＜携帯型電話＞
　本実施の形態は、前記実施の形態１～５で示した表示装置を携帯型電話の表示部に用いた構成の一例である。本実施の形態は、前記実施の形態６および７とほぼ同様の実現方法であり、ここでは図１３を用いて差異を主に説明する。
　図１３に示す携帯型電話３００では、浮遊画像６、連携画像７として、ボタンや文字や写真やアイコンなどをポップアップ表示する。操作検出部１０４は、前記実施の形態６と同様に、操作者の手指１０００の位置や動き等を検出する。
　本実施の形態の携帯型電話３００によれば、表示領域が限定されても、奥行・手前方向に表示領域を拡張でき、情報伝達の自由度を向上できる。
　［実施の形態９］
　本実施の形態に係る表示装置を用いた組込み機器について、図１４を用いて説明する。図１４は、表示装置を用いたパチンコ台の構成の一例を説明するための図である。
　＜パチンコ台＞
　本実施の形態は、前記実施の形態１～５で示した表示装置をパチンコ台の表示部に用いた構成の一例である。本実施の形態は、前記実施の形態６～８とほぼ同様の実現方法であり、ここでは図１４を用いて差異を主に説明する。
　図１４に示すパチンコ台４００では、浮遊画像６、連携画像７として、数字および大当たりの文字、絵や写真などを表示する。操作検出部１０４は、前記実施の形態６と同様に、操作者の手指１０００の位置や動き等を検出する。
　本実施の形態のパチンコ台４００によれば、表示領域が限定されても、奥行・手前方向に表示領域を拡張でき、情報伝達の自由度を向上できる。
　なお、パチンコ台の他に、パチスロ台やゲーム機器などにも同様に適用可能である。
　［実施の形態１０］
　本実施の形態に係る表示装置を用いた組込み機器について、図１５を用いて説明する。図１５は、表示装置を用いた腕時計の構成の一例を説明するための図である。
　＜腕時計＞
　本実施の形態は、前記実施の形態１～５で示した表示装置を腕時計の表示部に用いた構成の一例である。本実施の形態は、前記実施の形態６～９とほぼ同様の実現方法であり、ここでは図１５を用いて差異を主に説明する。
　図１５に示す腕時計５００では、浮遊画像６、連携画像７として、時間や年月日などを表示する。操作検出部１０４は、前記実施の形態６と同様に、操作者の手指１０００の位置や動き等を検出する。この場合に、操作者の手指１０００は、腕時計５００を嵌めた腕１００１とは反対の腕の手指となる。
　本実施の形態の腕時計５００によれば、表示領域が限定されても、奥行・手前方向に表示領域を拡張でき、情報伝達の自由度を向上できる。
　［実施の形態１１］
　本実施の形態に係る表示装置を用いた組込み機器について、図１６を用いて説明する。図１６は、表示装置を用いたガイド装置の構成の一例を説明するための図である。
　＜ガイド装置＞
　本実施の形態は、前記実施の形態１～５で示した表示装置をガイド装置の表示部に用いた構成の一例である。本実施の形態は、前記実施の形態６～１０とほぼ同様の実現方法であり、ここでは図１６を用いて差異を主に説明する。
　図１６に示すガイド装置６００では、浮遊画像６、連携画像７として、トイレの水洗ボタン、エレベータの操作ボタン、自動ドアの開くポイントなどを表示する。操作検出部１０４は、前記実施の形態６と同様に、操作者の手指１０００の位置や動き等を検出する。
　本実施の形態のガイド装置６００によれば、表示領域が限定されても、奥行・手前方向に表示領域を拡張でき、情報伝達の自由度を向上できる。
　［他の実施の形態］
　本実施の形態に係る表示装置を用いた組込み機器については、前記実施の形態６～１１に限らず、図示しないが、例えば以下のような機器にも適用可能である。
　クレジットカードやキャッシュカード、電子マネー対応の現金収受装置において、現金画像やＮＦＣ（Near Field Communication）用タッチ位置を浮遊画像６と連携画像７で表示する場合に適用できる。例えば、ＦｅｌｉＣａ（登録商標）等がある。ＰＯＳ（Point of Sale）装置において、ＰＯＳの商品提示位置を浮遊画像６と連携画像７で表示する場合に適用できる。商品ディスプレイにおいて、貴重品、危険物、嫌気性物体などの物体を浮遊画像６と連携画像７で表示する場合に適用できる。物体を表示する場合には、物体に光を当て、その反射光で浮遊画像６を表示させる。
　以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
 例えば、上記した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
１，２０，３０　再帰光学素子
２　ＯＬＥＤ
３　ＬＣＤ
４　再帰表示領域
５　元画像
６　浮遊画像
７　連携画像
８，９，１０，１１　光線
１２　仮想照明
１３　左目
１４　右目
２１，２２，２３，２４　光線
２５　ハーフミラー
２６　再帰反射板
３１　プロジェクタ
３２　ピンホールシート
４０　システム制御部
４１　照明位置制御部
４２　画像表示条件決定部
４３，４４　画像生成部
４５　表示位置制御部
４６　触感提示制御部
４７　可動機構部
１００　ＡＴＭ
１０１　カード口
１０２　通帳口
１０３　現金口
１０４　操作検出部
２００　自動券売機・自動販売機
２０１　現金口
２０２　商品口
２０３　冷気・熱気出力部
３００　携帯型電話
４００　パチンコ台
５００　腕時計
６００　ガイド装置
１０００　手指
１００１　腕
 

Claims (15)

  1. 　光源と、
    　透過性の表示部と、
    　前記光源からの拡散光を再帰させた再帰光を、前記表示部を透過して空中に結像させる再帰光学素子と、
    　を有し、
    　前記再帰光学素子は、前記光源の第１画像に対応する第２画像を前記空中に表示し、
    　前記表示部は、前記第２画像に関連或いは連携する第３画像を表示する、表示装置。
  2. 　請求項１に記載の表示装置において、
    　前記再帰光学素子は、前記光源からの拡散光を前記光源とは異なる位置に再帰させた再帰光により、前記光源の前記第１画像である元画像の虚像となる前記第２画像を前記空中に表示し、
    　前記光源は、点光源あるいは複数の点光源が、立体あるいは平面状に配置して構成され、
    　前記再帰光学素子と前記第２画像との間に、前記再帰光が透過可能な前記表示部が、前記第２画像と面平行あるいは所定の角度を有して配置され、
    　前記表示部の前記第３画像には、前記第２画像に関連或いは連携する画像内容が表示される、表示装置。
  3. 　請求項１に記載の表示装置において、
    　さらに、前記表示部を固定あるいは移動可能にする機構部を有する、表示装置。
  4. 　請求項１に記載の表示装置において、
    　前記光源は、ＬＥＤ光源、ＬＣＤ、ＶＦＤおよびＯＬＥＤを含む自発光可能な画像表示パネル、または、プロジェクタの何れかで前記第１画像を表示する、表示装置。
  5. 　請求項１に記載の表示装置において、
    　前記再帰光学素子は、当該再帰光学素子平面に対して鉛直方向を中心とする光線成分を取り込み再帰する、表示装置。
  6. 　請求項１に記載の表示装置において、
    　前記再帰光学素子は、当該再帰光学素子平面に対して４５度方向を中心とする光線成分を取り込み再帰する、表示装置。
  7. 　請求項１に記載の表示装置において、
    　前記再帰光学素子は、ハーフミラーと再帰反射板とで構成され、前記再帰反射板を反射した再帰光線の一部を前記ハーフミラーで反射させる、表示装置。
  8. 　請求項１に記載の表示装置において、
    　前記表示部は、複数個の発光素子を離散的に配置した透過型表示部であって、透過型ＯＬＥＤあるいは透過型ＬＥＤアレイである、表示装置。
  9. 　請求項１に記載の表示装置において、
    　前記表示部は、複数個の微小穴を有する拡散板から成るピンホールシートと、前記ピンホールシートに前記第３画像を投影するプロジェクタと、で構成される、表示装置。
  10. 　請求項１に記載の表示装置において、
    　前記表示部は、特定の波長を可視光に変換する波長変換型の量子ドット成分を配合した透明板と、特定の波長で前記第３画像を投影するプロジェクタと、で構成される、表示装置。
  11. 　請求項１に記載の表示装置において、
    　さらに、前記第２画像および前記第３画像の少なくとも一方の画像内容に対する操作者による操作を検出する検出部を有し、前記検出部の検出結果に基づいて前記第２画像および前記第３画像の少なくとも一方の画像内容が変更される、表示装置。
  12. 　請求項１に記載の表示装置において、
    　さらに、前記第２画像および前記第３画像の画像内容に関連或いは連携する触感提示を操作者に対して行う出力部を有する、表示装置。
  13. 　請求項１に記載の表示装置において、
    　さらに、前記第１画像および前記第３画像を生成する制御部を有する、表示装置。
  14. 　請求項３に記載の表示装置において、
    　さらに、前記機構部を制御する制御部を有する、表示装置。
  15. 　請求項１に記載の表示装置を用いた組込み機器であって、
    　前記組込み機器には、ＡＴＭ、自動券売機、自動販売機、携帯型電話、パチンコ台、パチスロ台、ゲーム機器、腕時計、ガイド装置、現金収受装置、ＰＯＳ装置、および、商品ディスプレイのいずれかが含まれる、組込み機器。
     
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019105744A (ja) * 2017-12-13 2019-06-27 船井電機株式会社 空中像表示装置
CN114546180A (zh) * 2021-10-07 2022-05-27 达运精密工业股份有限公司 浮空影像产生装置以及浮空影像触控装置
JP7356535B1 (ja) 2022-04-25 2023-10-04 日本カーバイド工業株式会社 画像表示装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008129835A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 立体画像表示システム
JP2009539120A (ja) * 2006-02-15 2009-11-12 スプドニック インコーポレイテッド 蛍光スクリーンを用いるサーボ支援型走査ビーム表示システム
JP2012014194A (ja) * 2008-04-22 2012-01-19 Askanet:Kk 光学結像装置
JP2012022639A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Ntt Docomo Inc 表示装置、映像表示システムおよび映像表示方法
JP2012189932A (ja) * 2011-03-14 2012-10-04 Seiko Epson Corp 表示装置
WO2013054746A1 (ja) * 2011-10-11 2013-04-18 シャープ株式会社 光学システム
JP2013088694A (ja) * 2011-10-20 2013-05-13 Seiko Epson Corp 光学素子および映像表示装置
JP2014006462A (ja) * 2012-06-27 2014-01-16 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd ピンホールアレイ並びにそれを用いた表示装置
JP2014139622A (ja) * 2013-01-21 2014-07-31 National Institute Of Information & Communication Technology 可動式空中映像表示装置
JP2014139621A (ja) * 2013-01-21 2014-07-31 National Institute Of Information & Communication Technology 可動式空中映像表示装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009539120A (ja) * 2006-02-15 2009-11-12 スプドニック インコーポレイテッド 蛍光スクリーンを用いるサーボ支援型走査ビーム表示システム
JP2008129835A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 立体画像表示システム
JP2012014194A (ja) * 2008-04-22 2012-01-19 Askanet:Kk 光学結像装置
JP2012022639A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Ntt Docomo Inc 表示装置、映像表示システムおよび映像表示方法
JP2012189932A (ja) * 2011-03-14 2012-10-04 Seiko Epson Corp 表示装置
WO2013054746A1 (ja) * 2011-10-11 2013-04-18 シャープ株式会社 光学システム
JP2013088694A (ja) * 2011-10-20 2013-05-13 Seiko Epson Corp 光学素子および映像表示装置
JP2014006462A (ja) * 2012-06-27 2014-01-16 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd ピンホールアレイ並びにそれを用いた表示装置
JP2014139622A (ja) * 2013-01-21 2014-07-31 National Institute Of Information & Communication Technology 可動式空中映像表示装置
JP2014139621A (ja) * 2013-01-21 2014-07-31 National Institute Of Information & Communication Technology 可動式空中映像表示装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019105744A (ja) * 2017-12-13 2019-06-27 船井電機株式会社 空中像表示装置
JP7087368B2 (ja) 2017-12-13 2022-06-21 船井電機株式会社 空中像表示装置
CN114546180A (zh) * 2021-10-07 2022-05-27 达运精密工业股份有限公司 浮空影像产生装置以及浮空影像触控装置
CN114546180B (zh) * 2021-10-07 2024-04-26 达运精密工业股份有限公司 浮空影像产生装置以及浮空影像触控装置
JP7356535B1 (ja) 2022-04-25 2023-10-04 日本カーバイド工業株式会社 画像表示装置
WO2023210297A1 (ja) * 2022-04-25 2023-11-02 日本カーバイド工業株式会社 画像表示装置

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